Warum sind chirale Moleküle optisch aktiv?

Licht ist eine elektromagnetische Welle und diese besitzt eine Polarisationsebene. Das kannst du dir einfach wie eine bestimmte Ausrichtung vorstellen. Bei nicht-polarisierten Lichtstrahlen treten alle möglichen Polarisationsebenen auf. Schickt man dieses Licht durch einen Filter, kann man polarisiertes Licht erhalten, d.h. Licht, bei dem nur eine bestimmte Polarisationsebene auftritt.

Trifft so eine Lichtwelle jetzt auf ein Molekül kann sich die Polarisationsebene etwas drehen (0-360°). Trifft sie auf ein Molekül dreht sie sich z. B. etwas im Uhrzeigersinn. Wenn sie nun danach aber auf eine gespiegelte Version dieses Moleküls trifft, dann dreht sie sich um den exakt selben Betrag in die entgegengesetzte Richtung. Insgesamt wird sich die Ebene also gar nicht drehen.

Wenn von einem Molekül jetzt aber kein Spiegelbild existiert, welches eine Selbstabbildung des ursprünglichen Moleküls darstellt (dies ist bei chiralen Molekülen der Fall), dann dreht sich die Polarisationsebene des Lichtes in eine ganz bestimmte Richtung. Diese Drehung der Polarisationsebene kann man mit einem Polarimeter messen. Dadurch kann man z. B. bestimmen in welchem Verhältnis zwei Enantiomere in einem Gemisch vorhanden sind. Ändert sich die Polarisationsebene gar nicht, sind es 1:1, lässt sich aber eine Drehung feststellen, dann ist von einem Enantiomer mehr enthalten.